Ученые раскрыли магнитные секреты сверхэнергетических космических лучей

Исследователи разгадали одну из главных загадок астрофизики – как частицы получают свою колоссальную энергию.

Ученые раскрыли магнитные секреты сверхэнергетических космических лучей

Космические лучи сверхвысокой энергии — это частицы, которые переносят энергии на несколько порядков выше, чем любые излучения, создаваемые человеком. Для сравнения, их энергия в 10 миллионов раз превышает ту, что генерируется в Большом адронном коллайдере, самом мощном ускорителе частиц на Земле. Эти лучи формируются в экстремальных условиях, таких как взрывы сверхновых, области вокруг черных дыр и нейтронных звезд.

Долгое время ученые полагали, что главную роль в ускорении частиц играют ударные волны, возникающие при таких катаклизмах, как взрывы звезд. Однако новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, предлагает иной механизм. Источником колоссальной энергии, согласно выводам авторов, является магнитная турбулентность — хаотичные движения магнитных полей, которые запутываются и перераспределяют энергию с невероятной скоростью.

Наши результаты помогают пролить свет на фундаментальные процессы, которые стоят за формированием высокоэнергетических космических лучей. Это важное открытие для астрофизики и физики элементарных частиц.
Лука Комиссо из Колумбийской астрофизической лаборатории.

Эта работа продолжает исследования того же коллектива, ранее изучавшего энергичные частицы, возникающие в солнечной короне. Ученые выяснили, что механизм формирования частиц, наблюдаемый на Солнце, имеет много общего с процессами в экстремальных астрофизических средах. Главный элемент — сильное запутывание магнитных полей, которое выступает катализатором ускорения частиц.

Энергия космических лучей сверхвысокой энергии достигает 10²⁰ электрон-вольт, тогда как солнечные частицы обычно ограничиваются 10¹⁰ электрон-вольт. Это десятикратный разрыв в масштабах! Для наглядности, разница между этими значениями сопоставима с весом зерна риса и 500-тонного Airbus A380.

Этот новый взгляд на природу космических лучей не только помогает глубже понять устройство Вселенной, но и открывает двери для новых методов изучения ее самых мощных процессов.

Читайте также

От «Луны-2» до Falcon 9: как человечество уже более 65 лет врезается в Луну

От «Луны-2» до Falcon 9: как человечество уже более 65 лет врезается в Луну

Южнокорейский зонд Danuri нашел кратер от падения ступени Falcon 9 на Луну

Южнокорейский зонд Danuri нашел кратер от падения ступени Falcon 9 на Луну

Астрономы впервые зафиксировали гибель массивной звезды по слабой рентгеновской вспышке

Астрономы впервые зафиксировали гибель массивной звезды по слабой рентгеновской вспышке

Марсианская пыль: почему именно она может стать главным врагом первых людей на Марсе

Марсианская пыль: почему именно она может стать главным врагом первых людей на Марсе

NASA и Южная Корея ищут место падения ракеты SpaceX на Луне после столкновения на скорости почти 8700 км/ч

NASA и Южная Корея ищут место падения ракеты SpaceX на Луне после столкновения на скорости почти 8700 км/ч

Астрономы назвали регионы России, в которых можно будет наблюдать солнечное затмение 2026 года

Астрономы назвали регионы России, в которых можно будет наблюдать солнечное затмение 2026 года

Спустя 20 лет данные марсохода Spirit помогли найти новые доказательства древних океанов на Марсе

Спустя 20 лет данные марсохода Spirit помогли найти новые доказательства древних океанов на Марсе

Вторая ступень Falcon 9 спустя полтора года после запуска врезалась в Луну

Вторая ступень Falcon 9 спустя полтора года после запуска врезалась в Луну

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Аллергия: каковы причины возникновения, и какие капли от аллергии действительно помогут?

Аллергия: каковы причины возникновения, и какие капли от аллергии действительно помогут?

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Робошмель сохранит стабильность полета при сильном ветре

Робошмель сохранит стабильность полета при сильном ветре

В Чите протестировали робота–ликвидатора последствий ЧС

В Чите протестировали робота–ликвидатора последствий ЧС

Ученые создали устойчивый к воздуху сверхтонкий сверхпроводник для квантовых устройств

Ученые создали устойчивый к воздуху сверхтонкий сверхпроводник для квантовых устройств

Семь секретных проектов холодной войны, изменивших современные военные технологии

Семь секретных проектов холодной войны, изменивших современные военные технологии